本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電高滲透率電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性風(fēng)險評估與控制

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【摘要】：風(fēng)電是可再生的清潔能源,對緩解能源危機和保障全社會的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的作用。但是隨著大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng),風(fēng)電的隨機性和不確定性對電力系統(tǒng)的安全運行,尤其是電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性造成了很大影響。如何有效準確的評估這種影響是急需解決的問題,本文著眼于該問題,從風(fēng)險的角度對大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性進行了研究。首先,本文針對風(fēng)電場風(fēng)速的不確定性,基于風(fēng)險理論提出了用于評估電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的風(fēng)險指標。該指標考慮了風(fēng)速的概率分布特性、線路故障的事故概率模型和事故引起的嚴重度后果三方面的因素,在計算事故引起的嚴重后果方面,本文提出用電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度來表征。同時本文將K-means聚類分析應(yīng)用到本文的風(fēng)險評估中,對風(fēng)險進行有效分類。算例仿真結(jié)果表明本文建立的風(fēng)險評估方法有效反映了含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性,相對于以往的只考慮暫態(tài)后果的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法更加準確,更能反映實際情況。其次對風(fēng)速相關(guān)性對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響進行了研究。本文將Copula理論應(yīng)用到風(fēng)速的相關(guān)性研究,建立了基于Copula函數(shù)的相關(guān)性風(fēng)速及概率分布模型。該方法首先將風(fēng)速從威布爾分布空間變換到均勻分布空間,然后利用Copula函數(shù)變換到聯(lián)合分布空間,通過給定的相關(guān)系數(shù)求出各個風(fēng)電場的邊緣分布,最后利用威布爾分布的逆函數(shù)得到了具有相關(guān)性的風(fēng)速序列。在單一風(fēng)速暫態(tài)風(fēng)險指標的基礎(chǔ)上建立了全系統(tǒng)的暫態(tài)風(fēng)險指標。算例仿真表明,系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性隨著相關(guān)系數(shù)的增大而降低。同時隨著風(fēng)電場滲透率的增加,風(fēng)速相關(guān)性對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響越來越大。最后本文針對系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險,采用調(diào)整常規(guī)機組機械功率來預(yù)防控制,降低系統(tǒng)風(fēng)險。在尋找調(diào)整量的過程中,將軌跡靈敏度技術(shù)應(yīng)用到暫穩(wěn)分析,建立了風(fēng)險指標對常規(guī)機組機械功率的靈敏度,通過靈敏度的正負及大小快速調(diào)整。該方法建立了系統(tǒng)的軌跡靈敏度方程,通過時域仿真得到了角速度、功角等的軌跡靈敏度,進而求得風(fēng)險的軌跡靈敏度。算例仿真驗證了通過所提出的風(fēng)險指標靈敏度快速調(diào)整常規(guī)機組機械功率的有效性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 暫態(tài)穩(wěn)定 風(fēng)險評估 風(fēng)速相關(guān)性 Copula函數(shù) 軌跡靈敏度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712;TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景及目的意義9-11
• 1.2 課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究11-13
• 1.2.2 基于風(fēng)險的安全評估現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 風(fēng)速相關(guān)性對電力系統(tǒng)影響研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的主要研究工作16-17
• 第2章 含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險評估17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 風(fēng)電場風(fēng)速模型17-20
• 2.2.1 威布爾分布的風(fēng)速模型17-18
• 2.2.2 風(fēng)速概率18
• 2.2.3 風(fēng)速概率分布模型參數(shù)計算方法18-19
• 2.2.4 風(fēng)電機組功率輸出特性19-20
• 2.3 含風(fēng)電場的暫態(tài)穩(wěn)定裕度分析20-24
• 2.4 含風(fēng)電電力系統(tǒng)的暫態(tài)風(fēng)險評估策略24-27
• 2.4.1 風(fēng)險模型和風(fēng)險指標的建立24-25
• 2.4.2 風(fēng)險評價的聚類分析方法25-26
• 2.4.3 風(fēng)險評估流程26-27
• 2.5 風(fēng)險評估仿真分析27-32
• 2.5.1 風(fēng)速概率仿真結(jié)果28-29
• 2.5.2 預(yù)想故障概率分布結(jié)果29-30
• 2.5.3 風(fēng)險評估結(jié)果30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 計及風(fēng)速相關(guān)性的暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險研究33-48
• 3.1 引言33
• 3.2 風(fēng)速相關(guān)性模型33-40
• 3.2.1 矩陣變換法簡介34-35
• 3.2.2 Copula函數(shù)介紹35-38
• 3.2.3 基于Copula函數(shù)的相關(guān)風(fēng)速模擬38-39
• 3.2.4 相關(guān)性風(fēng)速概率分布39-40
• 3.3 多風(fēng)電場的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險評估方法40-42
• 3.3.1 多風(fēng)電場電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估指標40
• 3.3.2 風(fēng)險評估策略40-42
• 3.4 計及風(fēng)電場相關(guān)性的暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險分析42-47
• 3.4.1 相關(guān)性風(fēng)速模擬和概率分布42-44
• 3.4.2 風(fēng)速相關(guān)性對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險的影響44-46
• 3.4.3 不同裝機容量下風(fēng)速相關(guān)性影響分析46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 基于軌跡靈敏度的暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險控制48-60
• 4.1 引言48
• 4.2 基于軌跡靈敏度的暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險分析48-51
• 4.2.1 軌跡靈敏度分析原理48-49
• 4.2.2 暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險靈敏度計算49-50
• 4.2.3 暫態(tài)穩(wěn)定裕度靈敏度計算50-51
• 4.3 軌跡靈敏度的計算51-57
• 4.3.1 軌跡靈敏度方程51-52
• 4.3.2 靈敏度初始值計算52-57
• 4.4 基于軌跡靈敏度的同步發(fā)電機機械功率調(diào)節(jié)57-58
• 4.5 風(fēng)險控制效果仿真58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66-68
• 致謝68

【參考文獻】

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本文編號：1001566